http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/ photon

## Studi Awal Sintesis Nanopartikel Tembaga Menggunakan

## Bioreduktor Ekstrak Daun Ketapang (Terminalia catappa)
Plasidus Vipar Zones Laia, Tegar, Fitra Perdana *
Program Studi Kimia, Fakultas MIPA dan Keseahatan, Universitas Muhammadiyah Riau, Jl. Tuanku Tambusai, Pekanbaru, Riau, Indonesia 28293 Correspondence Email: fitra.perdana@umri.ac.id

## Abstract
Copper  nanoparticles  (CuNPs)  have  been  synthesized  using  a  bioreductant  of  aquades  extract  from  ketapang leaves.  Phytochemical  test  showed  aquades  extract  of  ketapang  leaves  contained  secondary  metabolites  of alkaloids, phenolics and saponins. Phenolic compounds are indicated to play a role in reducing Cu metal. The color change in the synthesis process indicated the formation of CuNPs. UV-Vis spectroscopic measurements also showed a typical peak of CuNPs at a wavelength of 282 nm.
Key words : Copper nanoparticles; Ketapang (Terminalia catappa) leaves, Aquadest extract

## Abstrak
Nanopartikel tembaga (CuNPs) telah disintesis menggunakan bioreduktor ekstrak aquades daun ketapang.  Uji fitokimia menunjukkan ekstrak aquades daun ketapang mengandung senyawa metabolit sekunder alkaloid, fenolik dan saponin. Senyawa fenolik diindikasikan berperan dalam mereduksi logam Cu. Perubahan warna pada proses sintesis mengindikasikan terbentuknya CuNPs. Pengukuran spekstroskopi UV-Vis juga menunjukkan puncak khas CuNPs pada panjang gelombang 282 nm .
Kata kunci : Nanopartikel tembaga; Daun ketapang (Terminalia catappa), Ekstrak aqudes

## 1. Introduction
Nanoteknologi  merupakan  salah  satu  bidang  ilmu  yang  mengkaji  material  dalam  skala  1-100  nanometer  yang berkembang pesat  dalam  beberapa  tahun  belakangan  ini  dan  menarik  banyak  minat peneliti.  Salah  satu  kajian nanoteknologi  yang  banyak  dikembangkan  adalah nanopartikel  logam  seperti  nanopartikel  perak  (Prasetiowati dkk., 2018), nanopartikel emas (Fazrin dkk., 2020), dan nanopartikel tembaga (Rengga dkk., 2017). Nanopartikel logam banyak dikembangkan karena dapat diaplikasikan dalam berbagai hal seperti sensor (Gusrizal dkk., 2020), medisinal (Pirtarighat dkk., 2019), dan katalis (Umamaheswari dkk., 2018).
Nanopartikel  logam dapat disintesis  dengan  metode top-down dan  metode bottom-up .  Salah  satu  metode  yang sering digunakan adalah bottom-up dengan cara biosintesis menggunakan bakteri, jamur, atau ekstrak tumbuhan (Ealia dan Saravanakumar, 2017). Metode biosintesis ini dianggap lebih green dan ramah lingkungan sehingga banyak dikembangkan dan salah satunya adalah dengan menggunakan ekstrak dari bagian tanaman seperti daun.
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/ photon
Kandungan  metabolit  sekunder  pada  tumbuhan  dapat  dijadikan  bireduktor  dalam  proses  reduksi  logam nanopartikel (Hasan, 2015).
Tanaman  Ketapang  ( Terminalia  catappa )  merupakan  salah  satu  tumbuhan  yang  hidup  dan  dapat  ditemukan hampir di seluruh wilayah Indonesia. Daun ketapang lebar berbentuk bulat telur dengan pangkal daun runcing dan ujung daun lebih tumpul (Marjenah dan Ariyanto, 2018). Ekstrak daun ketapang diketahui mengandung berbagai metabolit  sekunder  seperti  senyawa  flavonoid,  alkaloid,  tanin,  triterpenoid  atau  steroid,  resin  dan  saponin (Muhammad dan Mudi, 2011)(Katiki dkk., 2017). Kandungan metabolit sekunder pada ekstrak daun ketapang ini yang  memberikan  berbagai  macam  aktivitas  biologis  seperti  antibakteri  (Kharisma  dkk.,  2020),  antijamur (Analucia  dkk.,  2017),  antioksidan  (Amali  dkk.,  2019),  dan  larvasida  (Redo  dkk.,  2019).  Hal  ini  memberikan peluang  untuk  memanfaatkan  potensi  ekstrak  daun  ketapang  sebagai  bioreduktor  dalam  sintesis  nanopartikel logam  seperti  nanopartikel  perak  (Porrawatkul  dkk.,  2020),  emas  (Ankamwar,  2010),  dan  logam  oksida (Rajendhiran dkk., 2021). Penelitian  ini merupakan studi awal untuk mengetahui potensi ekstrak daun ketapang sebagai  bioreduktor dalam  sintesis  nanopartikel  tembaga.  Hasil  sintesis  akan  diamati  secara  kualitatif    dengan melihat perubahan warna dan secara kuantitatif menggunakan instrumen spektroskopi UV-Vis .

## 2. The Methods

## Persiapan Sampel Tumbuhan
Daun  ketapang  dikumpulkan dari  berbagai  pohon  induk  yang  tumbuh  di  Kampus  Universitas  Muhammadiyah
Riau. Daun ketapang kemudian dicuci menggunakan air, dikering anginkan, dipisahkan dari batang daunnya, dan dihaluskan. Daun ketapang yang telah dihaluskan disimpan didalam botol gelap pada suhu kamar.

## Ekstraksi Daun Ketapang
Ekstraksi  dilakukan  mengunakan  metode  maserasi.  Sebanyak  250  gram  sampel  daun  ketapang  yang  telah dihaluskan direndam dengan aquades selama 24 jam. Campuran hasil perendaman disaring menggunakan kertas saring whatman dan filtrat yang didapat diuapkan pelarutnya menggunakan rotary evaporator untuk mendapatkan ekstrak aquades.

## Uji Fitokimia Ekstrak
Pengujian  fitokimia  secara  kualitatif  dilakukan  untuk  mengetahui  kandungan  metabolit  sekunder  pada  ekstrak aquades  daun  ketapang.  Uji  fitokimia  dilakukan  menggunakan  prosedur  standar dengan beberapa  penyesuaian (Tiwari  dkk.,  2011)(Pandey  dkk.,  2014).  Metabolit  sekunder  yang  diamati  adalah  alkaloid,  flavonoid,  fenolik, saponin, steroid, dan tanin.

## Sintesis Nanopartikel Tembaga (CuNPs)
Larutan tembaga nitrat (Cu(NO 3 ) 2 ) 5mM sebanyak  50 mL dicampur dengan 5 mL larutan ekstrak aquades daun ketapang. Campuran kemudian distirer selama 24 jam dengan kecepatan 1500 rpm dan suhu 70 °C. Pembentukan CuNPs diamati secara kualitatif melalui perubahan warna. Karakterisasi CuNPs yang terbentuk dilakukan melalui analisa spektrum absorbansi spektroskopi UV-Vis pada panjang gelombang 200-650 nm.
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/ photon

## 3. Result and Discussion
Proses  ekstraksi  limbah  daun  ketapang  pada  penelitian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  metode  maserasi.
Metode ini digunakan karena pengerjaanya sederhana dan sesuai dengan komponen yang mudah menguap. Dari hasil  maserasi  sampel  didapatkan  ekstrak  kental  aquades  daun  ketapang  yang  dilanjutkan  dengan  pengujian fitokimia secara kualitatif.
Gambar 1. Daun ketapang ( Terminalia catappa )
Hasil pengujian fitokimia ditunjukkan pada tabel 1.  Berdasarkan hasil pengujian, ekstrak aquades daun ketapang mengandung metabolit sekunder alkaloid, fenolik dan saponin.
Tabel 1. Hasil uji fitokimia ekstrak aquades daun ketapang (Terminalia catappa)
Uji Hasil Alkaloid + Flavonoid - Fenolik + Saponin + Tanin - Terpenoid -
Berdasarkan  hasil  pengujian  fitokimia  ekstrak  aquades  daun  ketapang,  keberadaan  metabolit  sekunder  akan memungkinkan  ekstrak  aquades  daun  ketapang  dapat  menjadi  bireduktor  pada  sintesis  nanopartikel  tembaga.
Metabolit sekunder seperti fenolik dan alkaloid akan berperan sebagai pendonor elektron pada logam Cu pada proses  sintesis  nanopartikel. Pada  proses  sintesis  nanopartikel  tembaga  (CuNPs),  terjadi perubahan  warna  saat larutan  ekstrak  aquades  dicampur  dengan  larutan  Cu(NO 3 ) 2 .  Proses  kemudian  dilanjutkan  dengan  melakukan stirer  pada  campuran  selama 2  jam  dan  campuran  kembali  mengalami  perubahan  warna.  Perubahan  warna  ini menjadi  indikasi  kuat  telah  terbentuknya  CuNPs.  Proses  reduksi  logam  Cu  oleh  ekstrak  daun  ketapang dimungkinkan  dengan  adanya  senyawa  fenolik  sehingga  terjadi  reduksi  logam  Cu 2+ menjadi  Cu 0 .  Penelitian
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/ photon
Devadiga dkk. (2017) juga memperlihatkan kandungan fenolik pada daun ketapang berperan dalam mereduksi logam Ag pada sintesis nanopartikel perak (AgNPs).
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 2. (a) Larutan ekstrak aquades daun ketapang (b) Larutan Cu(NO 3 ) 2 (c) Campuran larutan ekstrak aquades daun ketapang dan Cu(NO 3 ) 2 (d) Campuran setelah distirer selama 2 jam
Perubahan warna yang terjadi pada proses sintesis CuNPs perlu dianalisa lebih lanjut menggunakan spekstroskopi UV-Vis. Larutan ekstrak aquades daun ketapang, Larutan Cu(NO 3 ) 2 , dan campuran yang telah distirer selama 2 jam  dilakukan  pengukuran  absorbansi  pada  panjang  gelombang  200-650  nm.  Hasil  pengukuran  menunjukkan puncak larutan CuNPs yang telah distirer selama 2 jam berada pada 282 nm. Hasil ini juga pernah ditujukkan pada penelitian  Mali  dkk.  (2020)  yang  mendapatkan  puncak  pengukuran  CuNPs  pada  rentang  269  nm.  Selain  itu, puncak CuNPs hasil sintesis berada di antara puncak larutan ekstrak dan larutan Larutan Cu(NO 3 ) 2 . Hal ini dapat mengkonfirmasi CuNPs telah berhasil disintesis menggunakan bioreduktor ekstrak aquades daun ketapang. Tetapi CuNPs yang terbentuk perlu dilakukan analisa lebih lanjut meliputi analisa gugus fungsi, kestabilan nanopartikel yang terbentuk, dan ukuran partikel CuNPs.
Gambar 3. Spektrum UV-Vis pada sintesis CuNPs
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/ photon

## 4. Conclusion
Nanopartikel  tembaga  CuNPs  dapat  disintesis  menggunakan  bioreduktor  ekstrak  aquades  daun  ketapang  yang mengandung  metabolit  sekunder  fenolik.  Senyawa  fenolik  ini  dapat  berperan  dalam  mereduksi  logam  Cu.
Perubahan warna pada proses sintesis dan pengukuran spektroskopi UV-Vis  mengindikasikan telah terbentuknya CuNPS. Hasil ini perlu dianalisa lebih lanjut dengan mengkarakterisasi CuNPs yang terbentuk.

## Acknowledgement
Penulis mengucapkan ucapan terima kasih kepada Kemenristek/BRIN melalui skema Penelitian Dosen Pemula (PDP) dengan nomor SK: B/87/E3/RA.00/2020 dan nomor kontrak: 12/PRJ/II.3.AU/F/7/2020.

## References
Amali, A. M., Alkali. Y. I., Ramadan. A. M., Salim, J., Zainab, A. (2019). In Vitro Antioxidant and Antibacterial Activity of Methanol Leaf Extract and Fractions of Terminalia Catappa L, Saudi Journal of Pathology and Microbiology , 4, 8, 625-631.
Analucia G. Terças, Andrea de Souza Monteiro, Eduardo B. Moffa, Julliana R. A. dos Santos, Eduardo M. de Sousa, Anna R. B. Pinto, Paola C. da Silva Costa, Antonio C. R. Borges, Luce M. B. Torres, Allan K. D. Barros  Filho,  Elizabeth  S.  Fernandes,  Cristina  de  Andrade  Monteiro.  (2017).  Phytochemical Characterization of Terminalia catappa Linn. Extracts and Their antifungal Activities against Candida spp., Frontiers in Microbiology , 8, 1-13.
Ankamwar,  B.  (2010).  Biosynthesis  of  Gold  Nanoparticles  (Green-Gold)  Using  Leaf  Extract  of Terminalia Catappa , Journal of Chemistry , 7, 4, 1334-1339.
Devadiga,  A.,  Shetty  K,  V.,  Saidutta,  M.B.  (2017).  Highly  Stable  Silver  Nanoparticles  Synthesized  Using Terminalia Catappa Leaves as Antibacterial Agent and Colorimetric Mercury Sensor, Materials Letters , 207, 66–71.
Ealia, S. A. M.  and Saravanakumar, M. P. (2017). A Review on The Classification, Characterisation, Synthesis of Nanoparticles and Their Application, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering , 263, 1- 16.
Fazrin, E. I., Naviardianti, A. I., Wyantuti, S., Gaffar, S., Hartati, Y. W. (2020) Review: Sintesis Dan Karakterisasi Nanopartikel  Emas  (AuNP)  Serta  Konjugasi  AuNP  Dengan  DNA  Dalam  Aplikasi  Biosensor Elektrokimia. PENDIPA Journal of Science Education , 4, 2, 21-39.
Gusrizal, Santosa, S. J., Kunarti, E. S., Rusdiarso, B. (2020). Silver Nanoparticles Capped with p -Hydroxybenzoic Acid as a Colorimetric Sensor for the Determination of Paraquat, Indonesian Journal of Chemistry , 20, 3, 688-696.
Hasan, S. (2015). A Review on Nanoparticles: Their Synthesis and Types, Research Journal of Recent Sciences , 4, 1-3.
Katiki, L. M., Gomes, A. C. P., Barbieri, A. M. E., Pacheco, P. A., Rodrigues, L., Veríssimo, C. J., Gutmanis, G., Piza, A. M., Louvandini, H., Ferreira, J. F. S. (2017). Terminalia catappa : Chemical Composition, In Vitro and In Vivo Effects on Haemonchus contortus , Veterinary Parasitology , 246, 118-123.
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/ photon
Kharisma, W. Tjahjaningsih, S. Sigit. (2020). Determination of Minimum Inhibitory and Minimum Bactericidal Concentration  of  Ketapang  ( Terminatia  catappa )  Leaves  Extract  Against Vibrio  harveyi , IOP Conference Series: Earth and Environmental Science , 441, 012012.
Mali,  S.  C.,  Dhaka,  A.,  Githala,  C.  K.,  Trivedi,  R.  (2020).  Green  Synthesis  of  Copper  Nanoparticles  Using Celastrus  Paniculatus Willd.  Leaf  Extract  and  Their  Photocatalytic  and  Antifungal  Properties, Biotechnology Reports , 27, 1-9.
Marjenah and Ariyanto. (2018). Suitability of Some Species for Intercropped with Tropical Almond ( Terminalia Catappa Linn. ) on Some Land System in East Kalimantan and Its Prospects as Plantation Forest, Jurnal Penelitian Ekosistem Dipterokarpa , 4, 2, 57-70.
Muhammad, S. Y. Mudi. (2011). Phytochemical Screening and Antimicrobial Activities of Terminalia catappa , Leaf Extracts, Biokemistri , 23, 1 , 35-39.
Pandey,  A.,  Stripathi,  S.  (2014).  Concept  of  Standardization,  Extraction  and  Pre  Phytochemical  Screening Strategies for Herbal Drug, Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry , 2, 5, 115-119.
Pirtarighat, P., Ghannadnia, M., Baghshahi, S. (2019). Green Synthesis of Silver Nanoparticles using The Plant Extract  of Salvia  spinosa Grown  In  Vitro  and  Their  Antibacterial  Activity  Assessment, Journal  of Nanostructure in Chemistry , 9, 1-9.
Porrawatkul, P., Pimsen, R., Chanthai, S., Nuengmatcha, P. (2020). Antioxidant and Antibacterial Activities of Biosynthesized  Silver  Nanoparticles  using  Aqueous Terminalia  catappa Leaf  Extracts  as  Novel Reducing Agent, Asian Journal of Chemistry , 32, 8, 2079-2083.
Prasetiowati, A. L., Prasetya, A. G., Wardani, S. (2018). Sintesis Nanopartikel Perak dengan Bioreduktor Ekstrak Daun  Belimbing  Wuluh  ( Averrhoa  Bilimbi L.)  sebagai  Antibakteri. Indonesian  Journal  of  Chemical Science , 7, 2, 160-166.
Rajendhiran,  R.,  Deivasigamani,  V.,  Palanisamy,  J.,  Masan,  S.,  Pitchaiya,  S.  (2021). Terminalia  catappa and Carissa carandas Assisted Synthesis of TiO 2 Nanoparticles – A Green Synthesis Approach, Materials Today: Proceedings, 45, 2, 2232-2238.
Redo, T., Triwani, Anwar, C., Salni. (2019). Larvicidal Activity of Ketapang Leaf Fraction ( Terminalia catappa L) on Aedes aegypti Instar III, Open Acces Macedonian Journal of Medical Science , 7, 21, 3526-3529.
Rengga, W. D. P., Hapsari, W. P., Ardianto, D. W. (2017). Sintesis Nanopartikel Tembaga dari Larutan Cu(NO 3 ) Menggunakan Ekstrak Cengkeh ( Syzygium aromaticum ), Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan , 12, 1, 15-21.
Tiwari, P., Kumar, B., Kaur, M., Kaur, G., Kaur, H. (2011). Phytochemical screening and Extraction: A Review, Internationale Pharmaceutica Sciencia , 1,1 , 98-106.
Umamaheswari, C., Lakshmanan, A., Nagarajan, N. S. (2018). Green Synthesis, Characterization and Catalytic Degradation  Studies  of  Gold  Nanoparticles  Against  Congo  Red  and  Methyl  Orange, Journal  of Photochemistry and Photobiology B: Biology , 178, 33-39.